ما هو المكون الرئيسي للزجاج؟
هناك مكون أساسي يساعد في تكوين الزجاج ومن أهم المكونات الأساسية التي تدخل في صناعة الزجاج ما يلي:
- الزجاج مصنوع من الرمل ، ويطلق عليه أحيانًا رمال السيليكا.
- وتسمى هذه المادة أيضًا رمل الكوارتز في بعض البلدان وهي من الصخور التي تعتبر رمالًا ولونها أبيض ناصع وتتميز بالنقاوة.
- يحتوي على نسبة من بعض المعادن والشوائب التي تقلل من فعالية المنتج ، مما يجعله يصل إلى أعلى نقطة انصهار حتى يتشكل بشكل جيد.
- تحتوي هذه المادة على العديد من الخصائص الكيميائية والفيزيائية التي تقلل من تكون الشوائب والمعادن فيها.
- تتناسب المواد المكونة للسيليكا مع حجم الحبيبات التي تساعد في تكوين الزجاج ، والذي يبلغ سمكه حوالي 500 ميكرون.
- يمكن أيضًا الحصول على المواد عبر المنطقة الجنوبية من الأردن ، ويمتد عمر الرمال إلى ما بعد العصر الطباشيري السفلي إلى الجزء السفلي من أزورديفي.
ما هي المواد المستخدمة في صهر الزجاج؟
من خلال البحث عن المكون الرئيسي للزجاج وجدنا أنه لا شك أن هناك بعض المواد التي تستخدم في صهر وتصنيع الزجاج ، ومن هذه المكونات:
- في حالة الحاجة إلى صهر الزجاج ، يجب توفير نوعين من المواد الخام التي لا تحتوي على معادن.
- يحتاج الزجاج المصهور إلى نفس نسبة الرمل مثل الزجاج القديم ويتوفر في مرحلة إعادة التدوير.
- يتم توفير المواد الخام من المعادن وخلطها جيدًا ، ثم تبدأ في دخول الفرن تحت درجة حرارة انصهار 1500 درجة.
- بعد الوصول إلى مرحلة الذوبان الكاملة ، يمكن أن تبدأ مرحلة التبريد ، وهي إحدى المراحل التي تستغرق وقتًا للحصول على صب جيد.
- يبدأ المصنع بآلات مختلفة لاختيار الأشكال المناسبة والاستخدامات المحددة التي يحتاجها الزجاج.
- يبدأ الزجاج في الاختلاط بالحديد من مكونات رماد الصودا ، مما يقلل من شدة الصدأ.
- يمكن القول أن إنتاج الزجاج يتطلب رمل السيليكا ، بالإضافة إلى الحجر الجيري ورماد الصودا والدولوميت أيضًا.
- يمكن أيضًا أن تدخل أكاسيد الحديد والكوبالت إلى الزجاج المزجج لجعل المكونات تمتزج باللون الأخضر.
مكونات الزجاج المشتركة
هناك بعض المكونات التي يتم تضمينها بوضوح في تكوين الزجاج العادي ، ومن بين هذه المكونات ، سنتعرف على ما هو المكون الرئيسي للزجاج على النحو التالي:
- يتكون الزجاج العادي من 75٪ من مادة منصهرة ، وهي ثاني أكسيد السيليكون ، وتسمى علميًا بالسيليكا والرمل العامي.
- بينما يضاف حوالي 15٪ من الصودا للمساعدة في تسريع ذوبان مادة التشكيل ، وتتراوح الصودا بين كربونات الصوديوم وأكسيد الصوديوم والبوتاس.
أنواع الزجاج الرئيسية
هناك أنواع عديدة من الزجاج ويختلف كل نوع عن الآخر في تركيبته. من بين هذه الأنواع ، يمكن تقسيم الزجاج بشكل عام إلى نوعين فقط:
1- زجاج عادي
- أولها الصودا ، وهو نوع يتم توزيعه باستمرار في حياتنا اليومية.
- يتكون الزجاج العادي من الرمل ، وهو أحد المواد الأساسية التي يعتمد عليها بشكل أساسي ، ويشتمل تركيبه على الجير والصودا.
- تشتمل تركيبته أيضًا على ثاني أكسيد السيليكون ، والذي يجب صهره للحصول على منتج ممتاز.
- لا تذوب السيليكا في درجة الحرارة العادية ، بل تتجاوزها مباشرة 1700 درجة مئوية.
- يتم إنتاج النوع العادي من الزجاج وفقًا لبعض آليات التفاعل الكيميائي حتى لا يصبح مكلفًا.
- ويمكن إدخال الصودا للراحة بشكل جيد في مادة الانصهار دون أي تفاعلات ، والتي يمكن أن تخفض نقطة الانصهار حتى 850 درجة.
- النوع العادي من الزجاج لا يبقى في الماء لأنه يحتاج إلى كمية معينة من الجير القلوي لينهار بسهولة.
2- زجاج عالي الجودة
- كما يوجد نوع آخر من الزجاج ، وهو زجاج محدد ، لأنه يختلف في درجة التكوين والقولبة.
- يتميز بالحاجة إلى درجات عالية من الاندماج لتسهيل تكوينه بطريقة منظمة.
خصائص عنصر الزجاج
لاشك أن للعنصر الزجاجي مزايا عديدة بالإضافة إلى استخدام السيليكا وهي كالتالي:
- إنها مادة صلبة لها لون شفاف ولامع.
- أحد المنتجات التي لا يمكن لأحد الاستغناء عنها على الإطلاق ، مما يسهل عملية البيع والشراء.
- كما يتضمن بعض الجوانب الهيكلية في مكوناته التي تختلط بالسوائل مما يسهل فرصة الحصول على مادة صلبة جيدة.
كيف تصنع الزجاج من الرمل
لاشك أن الزجاج يمكن أن يصنع بالرمال على عدة مراحل وهي كالآتي:
- يبدأ إنتاج الزجاج من مادة الرمل بإدخال المادة المناسبة في إنتاج كمية محددة من الزجاج.
- ثم يبدأ المصنع في تحديد التكوين الفعلي ونوع تكوين الزجاج من خلال تحقيق الاستخدامات الفعلية التي ينطبق عليها التكوين.
- ثم تبدأ المرحلة الثانية ، وهي ، بمعنى جيد ، تسخين الرمل العادي ، مما يسمح للمادة بالذوبان إلى مرحلة الانصهار وتتحول بسرعة إلى مادة سائلة.
- تتكون هذه المادة من عنصر ثاني أكسيد السيليكون وتذوب عند الوصول إلى درجة حرارة 1700 درجة مئوية.
- كما يمكن أن تتجاوز درجات الحرارة وتصل إلى 3090 درجة فهرنهايت بحالة جيدة.
- ثم ينتقل الرمل من درجة حرارة منصهرة إلى درجة حرارة منخفضة حتى يتم تبريد المادة السائلة جيدًا.
- يتم تحويل المادة إلى هيكل جديد تمامًا مع عناصر مختلفة تمامًا من التركيبة التي ظهرت أثناء التصلب الأول.
- في هذه المرحلة ، يصبح الزجاج سائلًا صلبًا يذوب بسهولة عند درجة حرارة منخفضة ، ونتيجة لذلك لا تتبلور خصائصه بسرعة.
التركيب الهيكلي للزجاج
لا شك أن الزجاج يمر ببعض المراحل الهيكلية للتركيب في الإنتاج ، ومن بين هذه المراحل ما سنذكره اليوم من خلال خطوط ما هو المكون الرئيسي للزجاج على النحو التالي:
- يتكون الزجاج من مجموعة من المواد الخزفية لها نفس التركيب الذري.
- لا يبدو الزجاج جيدًا في التركيب البلوري لجميع الأنواع التي تشكل جزءًا من تركيبته.
- في تركيبته الكيميائية ، يشمل أيضًا المواد التي تتوافق معه ، نظرًا لأنه مادة غير متبلورة.
- توجد أنواع متشابهة من الزجاج في التركيب الهيكلي ، ولكن في حالة استخدام زجاج السيليكات ، لا يمكن وصفه بالاسم ، ولكنه مدرج في شبكة متوافقة ثلاثية الأبعاد.
- يتم دمج وحدة من الرمل أو مادة السيليكا مع وحدة رباعي الأبعاد تنتج أسطحًا مثالية من خلال الألواح والسلاسل لتشكيل مادة خزفية.
- في حالة معرفة الأكاسيد التي تشكل جزءًا من التركيب الهيكلي ، يمكن القول أن هذه الأكاسيد ممثلة في SiO2 ، وهو أحد الأكاسيد الأولية التي تدعم عملية الانصهار بسهولة.
- وأيضًا P2O5 الذي يساعد في تنظيف الزجاج ويسهل عملية خلط هذه المكونات للحصول على المعدن.
تحدثنا عن ماهية المكون الرئيسي للزجاج ، بالإضافة إلى أنواع الزجاج ، وأهم المكونات التي تدخل في مرحلة انصهار الزجاج ، كما قدمنا بعض التفاصيل حول تركيبته الهيكلية.